2019-2020年九年級物理全冊《18.3 測量小燈泡的電功率》習題教案1 （新版）新人教版.doc

2019-2020年九年級物理全冊18.3 測量小燈泡的電功率習題教案1 （新版）新人教版學科：物理課時： 1總課時數(shù)：教學目標知識與技能進一步鞏固伏安法測定小燈泡功率過程與方法會用所給器材測定小燈泡功率情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生實事求是的科學實驗態(tài)度教材分析教學重點利用伏安法測定小燈泡功率的知識解決所遇到的習題教學難點會分析伏安法測定小燈泡功率所遇到的誤差教學過程教師活動學生活動備注（教學目的、時間分配等）用電壓表和電流表測定小燈泡的電功率實驗一直是中考的重點內(nèi)容。對于伏安法測電功率，要從實驗的原理、器材的選擇、電路的連接、數(shù)據(jù)的處理、故障的排除等方面透徹理解。1注意選擇實驗器材的規(guī)格。電源：選擇電源的電壓要大于小燈泡的額定電壓。（為什么？）電流表：電流表的量程要大于小燈泡的額定電流。電壓表：電壓表的量程要大于小燈泡的額定電壓。滑動變阻器：滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，還要根據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動變阻器的阻值。2電路連接時，開關必須斷開。閉合開關前，應把滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，以確保電路的安全。3在使小燈泡的電壓高于額定電壓時，要注意觀察小燈泡的亮度和電壓表示數(shù)的變化，以免電壓過高，燒壞小燈泡。4數(shù)據(jù)處理時，不能采用多次測量取平均值的方法計算小燈泡的額定功率。下面通過一道考題加以說明。例題（xx年廣東肇慶中考試題）xx年上海世博會上，節(jié)能LED燈占所有景觀照明燈的60%以上LED燈即半導體發(fā)光二極管，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能小明同學用10個LED燈（每個LED燈的額定電壓2.5V）焊接在一塊電路板上，制作了一個簡易LED燈手電筒，此手電筒用兩節(jié)干電池做電源。他想測算出這10個LED燈正常發(fā)光時的功率。（1）在電路板上，這10個LED燈是聯(lián)（選填“串”或“并”）；（2）為完成測量10個LED燈正常發(fā)光時的功率，請你幫他將電壓表接入上圖的電路中；（3）在閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片應位于端（選填“左”或“右”）。調(diào)節(jié)滑動變阻器使LED燈兩端的電壓為2.5V，此時電流表示數(shù)如右圖所示，該電流大小是A，電路板上AB間的總電阻是，10個LED燈正常發(fā)光時的功率是W；（4）該手電筒正常工作時的總功率（選填“大于”、“等于”或“小于”）10個LED燈正常發(fā)光時消耗的功率。解析：試題以測量燈泡電功率為載體，綜合考查同學們掌握電學知識的情況。（1）考查電路連接的基本知識。因為電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)，總電壓是3V，而每個LED燈的額定電壓為2.5V，若LED燈采用串聯(lián)，則每個燈分得的電壓太小，不能正常工作，所以這10個LED燈是并聯(lián)。另外，若LED燈采用串聯(lián)，實驗中一個燈壞了，其余燈將不能正常工作，干擾實驗的進行。所以有多個用電器同時工作時，一般不采用串聯(lián)的方式。（2）考查電壓表的使用和連接，要注意讓電壓表與燈泡并聯(lián)，還要考慮量程，結(jié)合每個LED燈的額定電壓為2.5V，不必采用大量程。讓電流從“3”接線柱流進，從“-” 接線柱流出，連線不要交叉。（3）連接電路時，開關必須斷開，以防止出現(xiàn)短路；為防止電流過大燒壞元器件，滑動變阻器應處于阻值最大處，就是讓滑動變阻器接入電路中的電阻絲最長，本題中滑片應處于最右端。對于電流表的讀數(shù)，要先看接線柱，確定量程；再看分度值和指針位置。本題中讀數(shù)為0.2A。要計算AB間的總電阻，只要用公式。要計算10個LED燈正常發(fā)光時的功率用。（4）因為手電筒用兩節(jié)干電池做電源，電壓為3V，大于LED燈的額定電壓2.5V，所以手電筒正常工作時的總功率大于10個LED燈正常發(fā)光時消耗的功率。答案：（1）并（2）如下圖 （3）右 0.2 12.5 0.5 （4）大于課堂補充練習：例1如圖1所示的電路中，電源電壓保持12V不變。R2=20，滑動變阻器R1的阻值變化范圍是030. 求：滑片在移動過程中，變阻器R1消耗的電功率的變化范圍。解析：當變阻器R1接入阻值為零時，它的電功率為0W，這顯然是R1電功率的最小值。但是有些同學錯誤的認為，當變阻器的滑片移到最右端時，即R1接入阻值為30時，它的電功率最大，進而錯誤地求出R1的電功率范圍。由于變阻器的最大阻值大于定值電阻，由規(guī)律可知，當滑動變阻器R1接入電路的阻值與電阻R2相等時，它的電功率才是最大的。當變阻器接入阻值R1=R2=20時，電路中的電流I0.3AR1的電功率為最大P1=I2R1=（0.3A）220=1.8W當滑動變阻器接入的電阻R1=0時，R1的電功率為最小P10所以滑動變阻器R1的電功率變化范圍是01.8W。【點評】本題考查了分析電路和利用電功率公式計算的能力，解題的關鍵是分析變阻器的最大功率，即當變阻器的阻值等于定值電阻時，變阻器的功率最大。例2如圖2所示，電源電壓不變，定值電阻R的阻值為4，現(xiàn)有四只小燈泡L1、L2、L3、L4，它們的規(guī)格分別為“4V 2W”、“4V 4W”、“6V 4W”、“6V 6W”。當把它們分別接在電路中的M、N兩點之間時，發(fā)光亮度最大的是AL1 BL2 CL3 DL4解析：要判斷燈泡的亮度，只需比較燈泡的實際功率，誰的實際功率最大，誰的亮度最大。常規(guī)的解法是先根據(jù)每只燈泡的額定電壓和額定功率，計算出每只燈泡的燈絲電阻，再分別代入電路中，求出每只燈泡的實際電流值，由此計算出每只燈泡實際電功率，進行比較.這種解法繁瑣，運算量大，錯誤率高。仔細分析，不難發(fā)現(xiàn)，本題中R為定值電阻，當M、N間接入不同燈泡時，其電阻值是不斷變化的，我們把M、N間看作是滑動變阻器，就可以運用上述規(guī)律。當M、N間的電阻的阻值和定值電阻R的阻值相等時，它的電功率就是最大的，燈泡就是最亮的。通過計算可知燈泡L1、L2、L3、L4的電阻分別為8、4、9、6?？梢姛襞軱2的實際功率最大，亮度最大。選B【點評】利用變阻器的電功率的變化規(guī)律解題是解決本題的關鍵，求解的過程中應巧妙地將電路的M、N間看作為變阻器，要判斷誰的功率最大，只要利用公式尋找出阻值與定值電阻相等的燈泡即可。！4分鐘3分鐘 6分鐘2分鐘9分鐘10分鐘8分鐘3分鐘 教學后記：